科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),施加不同電壓,,石墨烯中電子的能量(費(fèi)米能級)會改變,,而石墨烯是否吸收光線也會決定其費(fèi)米能級。當(dāng)施加充足的負(fù)電壓時(shí),,電子被吸出石墨烯并不再能吸收光子,,因此,,當(dāng)光子通過石墨烯時(shí),石墨烯完全透明,,光被“打開”,。當(dāng)施加某種正電壓時(shí),石墨烯也是透明的,,但電子緊密地包裹在一起,,使它們無法吸收光子,從而有效地“關(guān)閉”光線,�,?茖W(xué)家在石墨烯上找到了一個(gè)最有效的位置來施加足夠的電壓,以此讓該石墨烯調(diào)制器擁有了打開或關(guān)閉光線的能力,。
張翔表示,,與基于電學(xué)的組件相比,基于光學(xué)的組件有多種優(yōu)勢,,包括能攜帶更密集的數(shù)據(jù)包更快地傳輸,。新調(diào)制器是全球最小的光調(diào)制器,僅為25平方微米,,比一般為幾平方毫米的普通商用調(diào)制器小很多,,其能在現(xiàn)有最快速度10多倍的速度下操作,新技術(shù)有望顯著提升超快光通訊和光計(jì)算的能力,,未來,使用該石墨烯調(diào)制器,,消費(fèi)者只需幾秒,,就能將整部三維高清電影“搬”到智能手機(jī)上。
即使體形如此“纖細(xì)”,,但石墨烯的頻寬容量很大,,石墨烯能吸收的光涵蓋數(shù)千納米,從紫外線到紅外線都可,�,?茖W(xué)家指出,這使石墨烯調(diào)制器能比現(xiàn)有最頂級調(diào)制器(其操作帶寬為10納米)攜帶的數(shù)據(jù)更多,。且用來制作調(diào)制器的石墨烯非常少,,一支鉛筆中的石墨提供的石墨烯足以制造出10億個(gè)光調(diào)制器。
張翔表示,,新石墨烯調(diào)制器不僅可用于消費(fèi)電子產(chǎn)品上,,還可用于任何受限于數(shù)據(jù)傳輸速度的領(lǐng)域,包括生物信息學(xué)以及天氣預(yù)報(bào)等,,未來也會廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,。該試驗(yàn)的參與者,、伯克利分校超快納米光學(xué)小組的負(fù)責(zé)人王峰(微博)(音譯)表示,新調(diào)制器也可用于調(diào)制其他頻率范圍的光線,,比如中波紅外線(廣泛適用于分子傳感等方面)等,。